蓝牙®mesh是一种网络技术,可以实现远距离蓝牙设备之间的多对多通信。它也被称为蓝牙网状网络,是在蓝牙低能耗(LE)变体的基础上实现的。该技术的路由策略称为管理泛洪,使路由在单个网络节点故障时非常健壮。
系统设计人员将蓝牙mesh应用于建筑自动化、传感器网络、工业照明、智能家居、远程监控和其他大规模物联网(IoT)应用。设计人员使用蓝牙网格是因为以下功能:
- 低能耗
- 通过多跳通信扩展覆盖区域
- 通过有效利用无线电资源,实现卓越的网络可扩展性
- 与Wi-Fi等其他无线标准共存
- 通过身份验证和加密实现通信安全
- 通过冗余消息路由提高系统可靠性
- 低网络延迟
模型蓝牙网格的MATLAB实现
的通信工具箱™蓝牙库®协议使蓝牙网状网络的创建与创建,配置和可视化蓝牙LE网状网络的例子。每个网络节点对几个蓝牙mesh协议层建模,如图1中蓝色部分所示。这些层定义了以下功能:
- 网络配置
- 加密、解密、消息认证,增强安全性
- 消息分割和重组
- 网络配置与管理
- 用例场景的管理(例如,照明控制)
各节点说明如下。
- 中继节点:通过多跳重传接收到的消息
- 代理节点:使蓝牙LE设备(不具备蓝牙mesh栈)与mesh网络中的其他节点之间能够通信
- 低功耗节点:也称为lpn,功率受限的节点可以使用低功耗特性来最小化无线电的On time并节省能源
- 友节点:没有任何功率限制的节点,支持LPN (LPN和友节点之间的关系称为友谊)。金宝app
蓝牙Mesh网络中的模型管理泛洪
的无线传感器网络中的蓝牙Mesh泛洪示例演示了管理洪水。此示例使您能够指定节点位置和类型,控制泛洪程度,并可视化从源到目的的数据包流。
许多网状网络实现路由机制来优化消息中继。其他网络用中继消息淹没节点,而不考虑最佳路由。蓝牙网状网络使用一种被称为管理泛洪的方法,它包括这两种机制。图3演示了蓝牙网格中的可控泛洪。
图3说明了蓝牙网格中开关和连接的灯泡之间的通信。最初,开关和灯泡都处于关闭状态。将开关切换到开状态会发出打开灯泡的消息。开关范围内的所有网格节点都能听到消息,但只有绿色中继节点重传消息,直到消息到达灯泡。